不同运行模式序批式膜生物反应器中污泥特性研究

比较了不同运行模式(AO、AOA及A 2O)对序批式膜生物反应器(SBMBR)污泥特性的影响.结果表明:运行模式对污泥粒径存在明显的影响,曝气时间较长的AO MBR及厌氧末引入缺氧段的A 2O MBR,有助于形成紧密而细小的颗粒.而粒径大且结构松散的污泥耗氧速率较高;充分的好氧时间则有利于耗氧速率的提高.好氧吸磷速率受运行方式影响,且与耗氧速率呈正相关性.适宜的厌氧阶段时长有助于提高污泥厌氧释磷能力;缺氧段及其位置的设置对反硝化除磷菌的选择与富集影响较大.本试验中A 2O MBR中反硝化聚磷菌(DPAOs)比例为40.6%,分别比AO及AOA MBR中提高了0.57和0.34倍.膜反应器中膜污染主要由膜表面滤饼层导致.曝气时间只是控制膜污染的因素之一,膜污染随污泥平均粒径的减小而加重,运行方式对膜污染也起着不可忽视的作用.     

醌指纹技术解析MBR污泥膨胀过程中微生物群落特性

采用膜生物反应(MBR)工艺连续流小试处理生活污水,对其膨胀过程进行机理解析.结合显微观察和醌指纹技术,对活性污泥混合液中的微生物群落结构的生态演替过程进行连续监测分析.结果表明,MBR内活性污泥微生物多样性低于普通活性污泥,微生物醌的类型也有所区别.MBR内活性污泥从未膨胀到膨胀严重期的活性污泥微生物多样性指数从10.90降到7.12;微生物种分布均匀度指数从0.84降到0.51,发生了逆行演替.对微生物醌组成的分析发现,微生物优势种群随环境变化而波动,UQ-9和MK-6在丝状菌膨胀的污泥中呈现明显优势.     

Cu2+对好氧颗粒污泥理化特性的影响分析

以普通活性污泥为接种污泥,葡萄糖和乙酸钠为碳源,在SBR反应器中培养好氧颗粒污泥,考察不同质量浓度Cu2+(0 mg/L、1 mg/L、3 mg/L、5 mg/L和10 mg/L)冲击作用对好氧颗粒污泥理化特性的影响。结果表明,随着Cu2+质量浓度从0 mg/L上升至10 mg/L,好氧颗粒污泥的理化特性均受到不同程度的影响。质量浓度为1 mg/L和3 mg/L的Cu2+对COD和NH+4-N的去除率影响较小,而质量浓度为5 mg/L和10 mg/L的Cu2+对COD和NH+4-N的去除率影响较大。随着Cu2+质量浓度的增加,好氧颗粒污泥的丝状菌逐渐增多,污泥浓度不断下降,沉降性能急剧恶化;密实度降低,结构越来越松散,粒径出现两极分化的现象,而且在质量浓度为10 mg/L的Cu2+作用下颗粒污泥解体。     

缺氧条件下活性污泥中PHB的生物合成

在序批式反应器(sequencing batch reactor,SBR)中驯化活性污泥,富集聚β-羟基丁酸酯(poly-β-hydroxybutyrate,PHB)积累菌,并研究驯化后活性污泥的PHB合成能力.污泥驯化采用好氧动态供料法,为期3个月.PHB合成实验在缺氧条件下进行(通气量为80.L/h,溶解氧为0.mg/L),温度为20.℃,活性污泥初始质量浓度为1.200.mg/L,乙酸钠质量浓度为931.5.mg/L(以C计).结果表明,驯化后活性污泥中PHB积累菌占优势,具有PHB合成的能力.投加乙酸钠931.5.mg/L(C),在缺氧条件下,活性污泥中PHB含量于feast(底物丰富)阶段末达最高值45.4%.feast阶段内乙酸钠消耗94%,其中53.4%的乙酸钠被转化为PHB,2.7%乙酸钠用于合成污泥活性生物量,供污泥生长.因此,好氧动态供料法驯化后的活性污泥具有较强的PHB合成能力,生长缓慢.     

亚甲基兰的生物污泥吸附及胞外聚合物作用

对比研究了活性污泥和厌氧污泥对染料亚甲基兰的吸附性能,并考察了胞外聚合物(EPS)以及外层溶解性胞外聚合物(SEPS)和内层固着性胞外聚合物(BEPS)在此过程中所起的作用.结果表明,活性污泥中的EPS,SEPS,BEPS以及厌氧污泥中的EPS,BEPS对染料哑甲基兰的吸附更符合Langmuir等温式,厌氧污泥中的SEPS则更符合Freundlich 模型.活性污泥和厌氧污泥中SEPS绝对吸附量均大于BEPS的绝对吸附量,分别为14.1倍和5.8倍.但由于单位质量活性污泥和厌氧污泥中BEPS的质量均远大于SEPS,故活性污泥和厌氧污泥EPS对染料亚甲基兰的吸附主要是BEPS的吸附所贡献.     

亚甲基兰的生物污泥吸附及胞外聚合物作用

对比研究了活性污泥和厌氧污泥对染料亚甲基兰的吸附性能,并考察了胞外聚合物(EPS)以及外层溶解性胞外聚合物(SEPS)和内层固着性胞外聚合物(BEPS)在此过程中所起的作用.结果表明,活性污泥中的EPS,SEPS,BEPS以及厌氧污泥中的EPS,BEPS对染料哑甲基兰的吸附更符合Langmuir等温式,厌氧污泥中的SEPS则更符合Freundlich 模型.活性污泥和厌氧污泥中SEPS绝对吸附量均大于BEPS的绝对吸附量,分别为14.1倍和5.8倍.但由于单位质量活性污泥和厌氧污泥中BEPS的质量均远大于SEPS,故活性污泥和厌氧污泥EPS对染料亚甲基兰的吸附主要是BEPS的吸附所贡献.     

曝气强度对MBR活性污泥性质和膜污染的影响

本研究深入探讨了在浸没式生物膜反应器（MBR）中不同曝气强度下活性污泥性质的变化和膜污染问题。试验结果表明：MBR膜污染可分为2个阶段,运行前20dMBR-B（曝气量为0.6m3/h）的膜污染较MBR-A（曝气量为0.2m3/h）严重,而20d后MBR-A的膜污染速率高于MBR-B;曝气强度的差异导致了活性污泥粘度的不同,但污泥粘度与膜污染的相关性不显著;2个MBR污泥浓度差异很小,曝气强度对污泥浓度基本没有影响;曝气强度主要影响着结合态胞外聚合物（EPS）外层（LB-EPS）的变化,对结合态EPS内层（TB-EPS）的影响较小,LB-EPS和蛋白质类LB在整个运行期间与膜污染速率呈现显著正相关,蛋白质是膜污染的主要污染物。     

好氧颗粒污泥对有机物吸附性能的影响因素

为了寻找好氧颗粒污泥系统最佳运行参数,为好氧颗粒污泥在实际废水中的应用提供理论依据,在实验室条件下,采用静态吸附方式,从环境条件、污水特性及好氧颗粒污泥特性三方面探讨了好氧颗粒污泥吸附有机污染物的影响因素及影响程度。结果表明:静态吸附时间为24 h、p H为7.0~9.0、温度为25~35℃、搅拌强度为150 r/min、废水质量浓度为1 500 mg/L、污泥粒径为0.3~1.0 mm、污泥质量浓度为3 000 mg/L、EPS含量>195.08 mg/g VSS时,好氧颗粒污泥对有机污染物的吸附性能最优。     

活性炭粉末对好氧颗粒污泥形成及性能的影响研究

在SBR反应器中,以普通絮状活性污泥作为接种污泥,采用模拟豆浆废水培养好氧颗粒污泥,研究投加活性炭粉末的粒径大小及曝气量、沉降时间对好氧颗粒污泥形成的影响．实验结果表明,好氧颗粒污泥最佳培养条件为上升速度1．4cm／s、沉降时间2min、活性炭粉末粒径140目,14d污泥颗粒化．培养成熟的好氧颗粒污泥表面与内部可见活性炭;颗粒污泥表面由较多交织缠绕的丝状菌和大量的菌体而组成,内部呈孔隙、层状结构,发现有兼性厌氧球菌;具有较好的机械强度,沉降速度为普通活性污泥的5倍以上．污泥全部颗粒化后,COD负荷达2．6～3．2g／L·d,COD去除率达到70％～94％．     

膜生物反应器净化污水的硝化反硝化性能

比较了膜生物反应器(MBR)和传统活性污泥工艺(CAS)在相同运行条件下处理生活污水的硝化和反硝化性能.结果表明,MBR对NH4 -N和TN的去除率分别比CAS高54.8%和37.3%.2种工艺的亚硝化、反硝化作用均呈零级反应,对应降解速率常数MBR分别约为CAS的2.2倍和2.5倍;CAS中硝化作用为零级反应,而MBR中硝化作用随时间推移趋于平缓.MBR中的细菌总数、硝酸菌、亚硝酸菌和反硝化菌数量分别比CAS工艺中相应菌种高1~2个数量级.通过控制曝气强度或减小回流通道断面限制缺氧区溶解氧质量浓度,可提高MBR中的反硝化效果.     

MBR处理丁基黄药废水启动期好氧活性污泥特性

探讨利用膜生物反应器(MBR)处理丁基黄药(简称黄药)废水时的启动期及好氧活性污泥驯化过程的运行特征,分析其好氧活性污泥的形成过程、形态特征、性质及对污染物的去除机制.以啤酒污水处理曝气池污泥为接种污泥,以乙酸钠和黄药为碳源,培养及驯化絮体污泥.结果表明,MBR系统经过35 d启动及驯化即可达到正常运行状态,絮体污泥的SVI为100 mL/g,MLVSS/MLSS为0.75,生物量大且沉降性良好,COD及黄药去除率分别可以达到80%和90%.絮体污泥的形成及膜的高效截留增强了MBR运行的稳定性,为黄药废水的高效降解提供了保证.     

铜离子对SBR工艺活性污泥毒性作用分析

探讨了不同浓度铜离子对序列间歇式反应器(SBR)活性污泥系统中化学需氧量CODCr、总氮(TN)和总磷(TP)等去除的影响,并采用ToxTell生物传感器,以SBR活性污泥为指示微生物,分析了铜离子的毒性抑制作用.结果表明,铜离子质量浓度低于10mg.L-1时,不会对该SBR系统带来明显的冲击作用,其质量浓度超过20mg.L-1时则会导致系统出水水质明显下降、活性污泥量及污泥沉降比(SV)降低和污泥絮体的解体;ToxTell生物传感器的毒性分析结果与CODCr,TN和TP去除抑制率具有良好的一致性,初步证实该生物传感器能很好地用于铜离子冲击SBR活性污泥系统的预警监测.     

HA的存在对活性污泥吸附Cu2+的影响

为探讨HA、金属Cu2+以及活性污泥三者间的相互作用关系,研究了在HA存在下,不同吸附时间、pH值、Cu2+质量浓度以及温度对活性污泥吸附Cu2+的影响,并从热力学、吸附前后活性污泥性状以及红外光谱等角度分析了活性污泥吸附Cu2+机理。结果表明,当活性污泥为2g/L、HA质量浓度为50mg/L、pH=6,Cu2+质量浓度为50mg/L时,经过90min达到吸附平衡,Cu2+吸附量为45.98mg/L,吸附率达到91.96%。研究发现,HA可以削弱Cu2+对活性污泥的毒性,活性污泥吸附Cu2+主要依靠氢键力和偶极间力,而多糖类、脂类C—O及苯环C—H等官能团在吸附过程中发挥着主要作用。     

水流剪切力对活性污泥特性影响的试验研究

利用SBR反应器模型研究了水流剪切力对活性污泥沉降特性和活性的影响;通过不同水流剪切力下活性污泥絮凝体形态及微生物类型的比较,分析了水流剪切力对活性污泥特性的影响机理.结果表明:SBR系统中的活性污泥对水流剪切力的变化较敏感;剪切力会影响活性污泥的微生物生态系统,改变絮凝体的结构;利用水流剪切力来改变SBR反应器中活性污泥的沉降特性和活性是可行的.     

A~2O-BAF与A~2O工艺处理较高C/N比生活污水时的污泥沉降性对比分析

考察2种工艺处理较高ρ(COD)/ρ(TN)(简写为C/N)生活污水时的污泥沉降性,系统在污水C/N比为7.1左右的情况下,稳定运行30d。实验结果表明:A2O-BAF工艺的沉降性远远好于普通A2O工艺,前者无污泥膨胀之虞,而后者比较严重,主要原因为:A2O-BAF工艺缺氧段长,好氧段短,能有效抑制丝状菌性膨胀;A2O-BAF工艺污泥含磷量是普通A2O工艺的2倍多,前者为6%左右,而后者为3%左右,前者污泥密度高;A2O-BAF工艺面临的污泥上浮问题远不如普通A2O工艺严重,絮体更实,凝聚性更强。     

污泥超声破解的最佳超声频率选择

超声破解是促进污泥厌氧消化的一项新技术,超声频率选择直接影响污泥破解效率和能耗.以污泥溶解性化学需氧量增加值和平均粒径为参数,通过多种低频超声破解污泥试验,得出最佳超声频率和组合方式.同时用热敏探头法分别测量蒸馏水和污泥中、不同超声频率下声强沿超声波反应器换能器轴线的分布,得出最强声强的超声频率为28 kHz.     

一种磁性剩余污泥的制备及其除磷研究

以FeCl_3,FeCl_2和NH_3·H_2O为原料,通过共沉淀法制备磁性Fe_3O_4纳米颗粒(MNPs),并将含水率为99%的剩余污泥与其复合,制备磁性剩余污泥(MES)。采用交变梯度磁强计测定、扫描电子显微镜观察等分析方法对MES进行表征。计算磁分离后的污泥体积浓缩程度,进行MES对磷的吸附去除研究。结果表明,MES具有超顺磁性,其饱和磁化强度为42 emu/g,30秒内可实现固液分离,且分离后的MES体积为原剩余污泥体积的1/10。MES吸附磷的最适p H为4~6,最佳磷溶液初始浓度为16 mg/L(以P计),600分钟后达到吸附平衡。准二级动力学模型对吸附试验数据的拟合程度较高。MES对磷的吸附等温线符合Langmuir方程,理论最大吸附量为3.00 mg/g(以P计)。磁性剩余污泥可快速、大幅度地缩减剩余污泥体积,且对磷的吸附性能优于剩余污泥。研究结果可为处理剩余污泥提供新的途径。     

Bioadsorption of 4-Chlorophenol to the Activated Sludge

IntroductionChlorinated phenolic compounds,which aregenerated from a number of industrialmanufacturing processes,comprise the bulk of theenvironmental pollutants.Aqueous effluents fromindustrial operations such as polymeric resinproduction,oil refining,iron- steel,petroleum,pesticide,paint,solvent,pharmaceutics,woodpreserving chemicals,coke- oven,and paper andpulp industries contain chlorophenolic compounds.Their fate in the environment is of greatimportance as they are toxic,recalcitrant andb…     

Adsorption Characteristics of Remazol Black B on Anoxic Sludge

The adsorption characteristics of Remazol Black B on anoxic sludge were investigated. The parameters, such as initial pH, sulphate concentration, and temperature,affecting the dye adsorption were studied. The adsorption data were analyzed with three adsorption isotherm models,namely Langmuir, Freudlich, and linear partition. The results showed that adsorption of Remazol Black B on the sterilized sludge reached equilibrium in 4 h. It also indicated that pH had significant effect on anoxic sludge adsorption behavior. The adsorption capacity of anoxic sludge decreased with the increase of pH value and the maximum adsorption capacity of dyes occurred at pH = 3. The adsorptive capacities increased with the decrease of temperature and increase of sulphate concentration. Results also indicated that the adsorption equilibrium of Remazol Black B on anoxic sludge could be well fitted by Freundlich model.     

工业化UASB反应器污泥无载体颗粒化特性研究

以阿维菌素废水为处理对象,在工业化中温上流式厌氧污泥床（UASB）反应器中研究了污泥无载体颗粒化过程中的污泥特性。研究表明,接种絮状污泥,经过189d运行成功实现污泥无载体颗粒化。在污泥颗粒化过程中污泥特性发生了显著变化：挥发性悬浮固体（VSS）与悬浮固体（SS）的质量比由接种时的0．45提高到0．8;最大比产甲烷速率由57．3提高到299mL／（gVSS·d）;胞外聚合物（ECP）与污泥质量比由31．4提高到58．3mg／g,同时发现ECP含量的增加对于促进污泥无载体颗粒化起到了关键作用。成熟颗粒污泥以灰黑色为主,粒径为1．0～2．0mm,密度为1．082g／cm^3,平均沉降速度为65．3m／h。颗粒污泥表面以丝状菌和杆菌为主,内部多为球菌和短杆菌。